传感器原理与应用PDF电子书下载

绪论 1

第1章 测量与传感器 3

1.1 测量与测量误差 3

1.1.1 测量 3

1.1.2 测量误差 3

1.1.3 测量方法 6

1.2 传感器 8

1.2.1 传感器的定义、组成和分类 8

1.2.2 传感器的特性 9

思考题 11

第2章 电阻式传感器 12

2.1 电阻应变式传感器 12

2.1.1 应变片与应变效应 12

2.1.2 应变片式力传感器及测量电路 15

2.1.3 称重传感器 19

2.1.4 数字血压计 20

2.2 电位器传感器 21

2.2.1 电位器的原理 21

2.2.2 电位器角度与角位移传感器 21

2.3 热电阻传感器 22

2.3.1 热电阻工作原理 22

2.3.2 温度测量控制仪 26

2.4 气敏电阻传感器 27

2.4.1 气敏电阻的工作原理 28

2.4.2 自动通风扇 28

2.4.3 汽车停车场排气装置 28

2.4.4 家用有毒气体报警器 30

思考题 30

第3章 压电式传感器 31

3.1 压电元件与压电效应 31

3.1.1 压电元件 31

3.1.2 压电效应 32

3.2 压电传感器的结构 33

3.3 压电传感器测量电路 33

3.3.1 压电传感器的等效电路 33

3.3.2 测量电路 34

3.4 应用举例 36

3.4.1 压力传感器及电路 36

3.4.2 压电加速度传感器及电路 37

3.4.3 电子气压计 38

思考题 39

第4章 热电偶传感器 40

4.1 热电偶热电效应和热电偶定律 40

4.1.1 热电偶 40

4.1.2 热电效应 40

4.1.3 热电偶的测温原理 41

4.1.4 热电偶定律 42

4.2 热电偶的冷端处理 46

4.3 常用热电偶及测温电路 48

4.3.1 常用热电偶材料 48

4.3.2 结构与用途 49

4.3.3 典型测温线路 51

4.4 K型热电偶数字温度仪 52

思考题 53

第5章 光电传感器 55

5.1 光电效应和光电元件 55

5.1.1 光电效应及分类 55

5.1.2 光电元件 56

5.2 光电传感器的应用 59

5.2.1 光电式转速表 60

5.2.2 光电式边缘位置检测传感器 62

5.2.3 光电断续器 62

5.2.4 光电耦合器 65

思考题 66

第6章 霍尔传感器 68

6.1 霍尔效应及霍尔元件 68

6.1.1 霍尔效应 68

6.1.2 霍尔元件及特性 69

6.2 霍尔集成电路 71

6.3 霍尔传感器的应用 72

6.3.1 霍尔转速传感器 72

6.3.2 霍尔式接近开关 72

6.3.3 霍尔传感器的其他应用 74

思考题 75

第7章 超声波传感器 77

7.1 超声波及探头 77

7.1.1 超声波及波形 77

7.1.2 超声波探头 78

7.2 应用举例 81

7.2.1 超声波探伤 81

7.2.2 超声波流量计 83

7.2.3 超声波传感器的其他应用 85

思考题 88

第8章 电感传感器 89

8.1 自感式电感传感器 89

8.1.1 自感式电感传感器的结构 89

8.1.2 自感式电感传感器的应用 92

8.2 差动变压器 94

8.2.1 差动变压器的结构原理与测量电路 94

8.2.2 差动变压器的应用 96

8.3 涡流传感器 99

8.3.1 涡流传感器原理 99

8.3.2 涡流传感器的应用 100

思考题 102

第9章 电容传感器 104

9.1 电容传感器的原理与结构 104

9.1.1 改变遮盖面积型传感器 104

9.1.2 变极距型传感器 105

9.1.3 变介电常数型传感器 106

9.2 电容传感器的测量电路 106

9.2.1 调频电路 106

9.2.2 脉冲宽度调制电路 107

9.2.3 运算放大器式电路 108

9.3 电容传感器的应用实例 109

9.3.1 电容料位计 109

9.3.2 电容式厚度传感器 110

9.3.3 电容式差压传感器 110

9.3.4 人体接近电容式传感器 112

9.3.5 电容式湿度传感器 112

思考题 113

第10章 几种常用传感器简介 115

10.1 光导纤维传感器 115

10.1.1 光导纤维及其分类 115

10.1.2 光在光导纤维中的传输原理 116

10.1.3 光纤传感器的分类应用 118

10.1.4 光纤传感器发展动向 122

10.2 光栅传感器 124

10.2.1 光栅传感器的工作原理 124

10.2.2 光栅传感器的应用 129

10.3 半导体集成温度传感器 129

思考题 130

第11章 传感器与微机接口技术 131

11.1 概述 131

11.1.1 传感器接口的结构和类型 131

11.1.2 输入通道的特点 132

11.1.3 输出通道的结构和类型 133

11.1.4 输出通道的特点 133

11.2 多路模拟开关和采样保持器 133

11.2.1 多路模拟开关 133

11.2.2 采样保持器 135

11.3 A/D转换接口 137

11.3.1 逐次逼近式ADC的工作原理 138

11.3.2 ADC的性能参数 139

11.3.3 常用A/D转换器 140

11.4 传感器接口（输入通道）的建立 146

11.4.1 多路模拟输入的输入通道结构 146

11.4.2 传感器接口技术的应用Ⅰ 147

11.4.3 传感器接口技术的应用Ⅱ 150

思考题 152

第12章 智能仪器简介 153

12.1 智能仪器的组成及特点 153

12.1.1 智能仪器的硬件结构 153

12.1.2 智能仪器的结构特点 154

12.2 智能仪器的标准总线接口 155

12.2.1 概述 155

12.2.2 IEEE-488总线 156

思考题 158

参考文献 159